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C8051F804-GS 发布时间 时间:2025/12/27 5:30:07 查看 阅读:10

C8051F804-GS是一款由Silicon Laboratories(芯科实验室)推出的高性能、高集成度的混合信号Flash微控制器,基于增强型8051内核。该器件在保持与标准8051指令集兼容的同时,显著提升了处理速度和能效,是工业控制、消费电子、便携式设备以及传感器接口等应用的理想选择。C8051F804-GS采用小尺寸封装,适用于空间受限的设计场景。其内部集成了丰富的外设资源,包括高精度模拟前端、多种通信接口和可编程逻辑阵列,极大减少了外部元件数量,降低了系统成本和设计复杂度。该芯片支持全速在线调试和编程功能,开发人员可通过JTAG或片上调试接口进行实时调试,提升开发效率。此外,C8051F804-GS具备宽电压工作范围和多种低功耗模式,可在不同应用场景下灵活调整功耗,满足电池供电设备对节能的要求。其高抗干扰能力和EMI优化设计使其在恶劣电磁环境中仍能稳定运行。作为C8051F8xx系列的一员,C8051F804-GS继承了该系列一贯的高可靠性和长期供货保障,适合用于需要长期稳定运行的嵌入式系统中。

参数

核心架构:增强型8051
  工作频率:最高25 MHz
  Flash程序存储器:4 KB
  RAM数据存储器:512 B
  工作电压:2.3 V 至 3.6 V
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C
  封装形式:TQFP-32
  ADC分辨率:10位
  ADC通道数:8
  PWM通道数:4
  定时器数量:4
  串行接口:UART、SPI、I2C
  GPIO引脚数:23
  看门狗定时器:支持
  可编程增益放大器:支持
  内部振荡器:支持,精度±2%
  低功耗模式:空闲、停机
  调试接口:片上调试(Si Debugger)

特性

C8051F804-GS具备高度集成的模拟和数字外设,极大地增强了其在嵌入式系统中的适应能力。其片上集成了一个10位模数转换器(ADC),支持多达8个外部输入通道,并可配置为单端或差分输入模式,配合可编程增益放大器(PGA),能够精确采集微弱信号,适用于传感器信号调理等精密测量场合。该ADC还支持自动扫描模式,能够在无需CPU干预的情况下连续采集多个通道的数据,从而降低系统功耗并提高响应速度。此外,芯片内置一个电压基准源,确保ADC转换结果的稳定性与一致性,即使在电源波动的情况下也能维持较高的测量精度。
  在数字外设方面,C8051F804-GS提供了丰富的定时器资源,包括四个通用16位定时器,支持多种工作模式如捕捉、比较、PWM输出等,可用于精确的时间控制或生成复杂的波形信号。其PWM模块支持多路互补输出,适用于电机控制或LED调光等应用。通信接口方面,集成UART、SPI和I2C接口,支持全双工异步通信、高速同步传输以及多设备总线连接,便于与外部传感器、存储器或其他微控制器进行数据交互。所有通信模块均具备中断驱动能力,可有效减轻CPU负担,提升系统实时性。
  该芯片采用Silicon Labs专有的CIP-51内核,执行大多数指令仅需1至7个时钟周期,相较于传统8051架构性能大幅提升,可在25 MHz主频下实现接近25 MIPS的处理能力。同时,其指令集完全兼容标准8051,使得开发者可以利用现有的代码库和开发工具快速完成项目开发。芯片支持片上系统调试(On-Chip Debugging),通过两线制调试接口即可实现断点设置、单步执行、寄存器查看等功能,极大简化了调试流程。此外,Flash存储器支持在系统编程(ISP),允许用户在现场升级固件而无需额外的编程设备。
  低功耗设计是C8051F804-GS的另一大亮点。它提供多种电源管理模式,包括空闲模式和停机模式。在停机模式下,典型电流消耗可低至几微安,同时仍能保持RAM内容和部分外设状态,通过外部中断或复位唤醒系统。这种灵活的功耗管理机制使其非常适合用于电池供电的便携式设备。整体而言,C8051F804-GS凭借其高集成度、高性能和低功耗特性,成为中小型嵌入式控制系统中的优选方案。

应用

C8051F804-GS广泛应用于需要高集成度和低功耗特性的嵌入式控制系统中。常见用途包括工业自动化领域的传感器信号采集与处理,例如温度、压力、湿度等模拟量的数字化传输。其内置的高精度ADC和可编程增益放大器使其非常适合用于智能变送器、现场仪表和过程控制器等设备。在消费电子产品中,该芯片可用于小型家电控制面板、电动玩具、个人健康监测设备(如体温计、血压计)以及充电式电子设备的电源管理单元。由于其具备多路PWM输出和GPIO资源,也可用于LED照明控制、直流电机调速和步进电机驱动等场景。
  在便携式和可穿戴设备领域,C8051F804-GS的低功耗运行模式和小尺寸封装使其成为理想选择。例如,在无线传感节点中,它可以配合射频模块实现环境数据的采集与发送,适用于智能家居、楼宇自动化和物联网终端设备。此外,其丰富的通信接口支持与蓝牙、ZigBee或Sub-GHz收发器无缝对接,构建完整的低功耗无线传感网络。在汽车电子中,该芯片可用于车用传感器接口、车内照明控制或简单的车身控制模块,得益于其宽温范围和良好的抗干扰能力,能够在复杂电磁环境下稳定运行。
  教育和原型开发领域也常采用C8051F804-GS作为教学平台,因其兼容标准8051架构,学生可以方便地学习嵌入式系统原理和C语言编程,同时体验现代微控制器的高级功能,如片上调试、Flash编程和模拟外设操作。总体而言,C8051F804-GS凭借其均衡的性能、丰富的外设和成熟的开发生态,在多个行业中发挥着重要作用。

替代型号

C8051F800-GS
  C8051F801-GS
  C8051F802-GS
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C8051F804-GS参数

  • 产品培训模块Serial Communication Overview
  • 特色产品QuickSense? Portfolio
  • 标准包装48
  • 类别集成电路 (IC)
  • 家庭嵌入式 - 微控制器,
  • 系列C8051F80x
  • 核心处理器8051
  • 芯体尺寸8-位
  • 速度25MHz
  • 连通性SMBus(2 线/I²C),SPI,UART/USART
  • 外围设备电容感应,POR,PWM,温度传感器,WDT
  • 输入/输出数13
  • 程序存储器容量16KB(16K x 8)
  • 程序存储器类型闪存
  • EEPROM 大小-
  • RAM 容量512 x 8
  • 电压 - 电源 (Vcc/Vdd)1.8 V ~ 3.6 V
  • 数据转换器A/D 12x10b
  • 振荡器型内部
  • 工作温度-40°C ~ 85°C
  • 封装/外壳16-SOIC(0.154",3.90mm 宽)
  • 包装管件
  • 其它名称336-1773-5